如圖所示,一細線的一端固定於傾角為45°的光滑楔形滑塊A上的頂端O處,滑塊A放置在水平地面上,細線另一端拴一質...
問題詳情:
如圖所示,一細線的一端固定於傾角為45°的光滑楔形滑塊A上的頂端O處,滑塊A放置在水平地面上,細線另一端拴一質量為m=0.2 kg的小球靜止在A上。若滑塊由靜止水平向左做勻加速運動時,加速度大小為a。下列說法正確的是(取g=10 m/s2)( )
A.當a=5 m/s2時,細線拉力為 N
B.當a=10 m/s2時,小球受到的支援力為 N
C.當a=12 m/s2時,經過1 s,小球運動的水平位移是6 m
D.在穩定後,地面對A的支援力一定小於滑塊和小球的重力之和
【回答】
A 當小球對滑塊的壓力恰好等於零時,小球所受重力mg和拉力T使小球隨滑塊一起沿水平方向向左做勻加速運動,由牛頓第二定律得小球和滑塊共同的加速度a0==10 m/s2。當a=5 m/s2<a0=10 m/s2時,滑塊對小球有支援力,將小球所受的力沿加速度方向和垂直於加速度方向分解,有Tcos 45°-Nsin 45°=ma,Tsin 45°+Ncos 45°=mg,聯立解得T= N,故A正確;當a=10 m/s2=a0=10 m/s2時,滑塊對小球恰好沒有支援力,N=0,故B錯誤;當a=12 m/s2>a0=10 m/s2時,滑塊的位移x=at2=6 m,而小球要先脫離斜面,然後保持與滑塊相同的運動狀態,則在這1 s內小球運動的水平位移小於6 m,故C錯誤;在穩定後,對小球和滑塊A整體受力分析可知,在豎直方向上沒有加速度,即地面對A的支援力等於滑塊和小球的重力之和,故D錯誤。
知識點:牛頓運動定律的應用
題型:選擇題
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